Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Kalorimetrický seminář 2007 Rozpouštěcí kalorimetrie Termodynamické základy, instrumentace, aplikace Jindřich Leitner Ústav inženýrství pevných látek,

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Kalorimetrický seminář 2007 Rozpouštěcí kalorimetrie Termodynamické základy, instrumentace, aplikace Jindřich Leitner Ústav inženýrství pevných látek,"— Transkript prezentace:

1 Kalorimetrický seminář 2007 Rozpouštěcí kalorimetrie Termodynamické základy, instrumentace, aplikace Jindřich Leitner Ústav inženýrství pevných látek, VŠCHT Praha, Technická 5, , Praha 6 – Dejvice

2 KS Obsah prezentace  Úvod  Termodynamické základy Rozpouštěcí entalpie Hessův zákon Entalpie fázových přeměn v pevném stavu Reakční a slučovací entalpie  Měření rozpouštěcích tepel Kalorimetry pro rozpouštěcí kalorimetrii Rozpouštědla  Aplikace Směšovací entalpie (Ag-Pd) Krystalizační entalpie skel (Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 ) Entalpie transformace (C 8 H 10 N 4 O 2 ) Slučovací entalpie (REAlO 3 )

3 KS Úvod  Často užívaná kalorimetrická metoda SciFinder: 8136 odkazů 1886(1)-2007(145)  Možnost stanovení různých tepelných efektů Směšovací entalpie (l ) i (s) roztoků Entalpie transformace v pevném stavu (včetně krystalizačních tepel skel) Reakční a slučovací entalpie (včetně hydratačních tepel)  Rozmanité aplikační oblasti Biochemie a farmakochemie Metalurgie a materiálové inženýrství Geochemie …

4 KS T ermodynamické základy A(s,T 0 ) [R-A]( l,x A,T  T 0 ) A(s,T )A( l,T ) + R( l,T ) ΔTHΔTH Δ fus H Δ mix H Δ sol H Rozpouštěcí teplo je když …

5 KS T ermodynamické základy Rozpouštěcí entalpie

6 KS T ermodynamické základy Hessův zákon Germain Henri Hess (1840) A B C

7 KS T ermodynamické základy Entalpie fázových přeměn v pevném stavu

8 KS T ermodynamické základy Reakční a slučovací entalpie Analogicky směšovací entalpie pevných roztoků

9 KS Měření rozpouštěcích tepel ► Izoperibolický:T c -T s  0, T s = konst. ► Heat-flow:T c -T s = konst., T s  konst. TsTs TcTc Kalorimetry pro rozpouštěcí kalorimetrii

10 KS Měření rozpouštěcích tepel RozpouštědloRozpouštěné látkyTeplota (K)Stanovená veličina HClMg 2 Zn KΔ f H(Mg 2 Zn 3 ) HF/HNO 3 Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 ( gl ) Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 ( cr ) 298 KΔ cryst H AlCe, Ni, CeNi KΔ f H(CeNi 2 ) GeCr1300 KΔH M [Cr-Ge]( l ) 2PbO*B 2 O 3 Al 2 O 3, Y 2 O 3, YAlO 3, Y 3 Al 5 O K Δ f H(YAlO 3 ) Δ f H(Y 3 Al 5 O 12 ) 3Na 2 O*4MoO 3 Li 3 N979 KΔ f H(Li 3 N) 3Na 2 O*4MoO 3 LiFeO 2 (α), LiFeO 2 (β)974 KΔ tr H(LiFeO 2 ) 3Na 2 O*4MoO 3 Fe 3 O 4, Mn 3 O 4, (Fe 1–x Mn x ) 3 O KΔH M (Fe 1–x Mn x ) 3 O 4 methanol Diclofenac acid( cr,I) Diclofenac acid( cr,II) 298Δ tr H ethanol/chloroform kofein( cr,I) kofein( cr,II) 298Δ tr H Rozpouštědla pro rozpouštěcí kalorimetrii

11 KS Měření rozpouštěcích tepel Kalibrace:  Elektrická (Jouleovo teplo)  Rozpouštění standardů (NaCl v H 2 O, TRIS # v HCl)  Kovové taveniny– vhozením kovu-rozpouštědla – vhozením inertní látky (Al 2 O 3 )  Oxidické taveniny– vhozením inertní látky (Pt) # TRIS = tris(hydroxymethyl)aminomethane 2-amino-2-(hydroxymethyl)-1,3-propanediol

12 KS Měření rozpouštěcích tepel PARR 6722

13 KS Měření rozpouštěcích tepel

14 MHTC 96 SETARAM

15 KS Měření rozpouštěcích tepel 1200 °C

16 KS Aplikace Parciální molární směšovací entalpie Pd v [Ag-Pd]( l ) Luef C. et al.: J. Alloys Compounds 391 (2005) Kalorimetr MHTC 96 Setaram Rozpouštědlo Ag; m ≈ 0,6 g T = °C Pd; m = mg

17 KS Aplikace Parciální molární směšovací entalpie Pd v [Ag-Pd]( l ) Luef C. et al.: J. Alloys Compounds 391 (2005) 67-76

18 KS Aplikace Krystalizační entalpie skel Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 Rogez J. et al.: Solid State Ionics (2000) Kalorimetr vlastní konstrukce Calvetova typu Rozpouštědlo HF(6M)-HNO 3 (4M) (1:1); V = 50 ml T = 298 K Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 ( gl ), Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 (cr); m ≈ 50 mg

19 KS Aplikace Krystalizační entalpie skel Li 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 Rogez J. et al.: Solid State Ionics (2000) Nominální složení  sol H(gl) (kJ mol -1 )  sol H(cr) (kJ mol -1 )  cryst H (kJ mol -1 ) Li 2 O-2SiO ,0-131,2-15,8 Li 2 O-5SiO ,8-138,5-9,3 Li 2 O-0,75Al 2 O 3 -1,25SiO ,0-182,1-15,9 Li 2 O-1,5Al 2 O 3 -3,5SiO ,7-178,8-23,9

20 KS Aplikace Entalpie transformace C 8 H 10 N 4 O 2 Pinto S.S. et al.: J. Chem. Thermodynamics 38 (2006) ,7-dihydro-1,3,7-trimethyl-1H-purine-2,6-dione Izoperibolický kalorimetr vlastní konstrukce Rozpouštědlo ethanol/chloroform (60:40); V = 125 ml T = 298 K Kofein(I), Kofein(II); m = mg

21 KS Aplikace Entalpie transformace C 8 H 10 N 4 O 2 ReferenceMetodat tr (°C)Δ tr H (kJ.mol -1 ) [79BOT]DSC141 ± 24,03 ± 0,1 [79BOT]Vapor pressure1454,2 [79SAB]DSC1623,57 [80CES]DSC ,9 [98LEH]Heat-conduction IC ,2 [99GRI]Vapor pressure ,6 [06PIN]DSC1554,02 ± 0,03 [06PIN]Combustion calorimetry4,5 ± 3,2 [06PIN]Solution calorimetry2,04 ± 0,25 [07DON]DSC140,23,43 ± 0,02

22 KS Aplikace Slučovací entalpie REAlO 3 Kanke Y. et al.: J. Solid State Chem. 141 (1998) Kalorimetr vlastní konstrukce Calvetova typu Rozpouštědlo 2PbO*B 2 O 3 ; m = 30 g T = 977 K RE 2 O 3, Al 2 O 3, REAlO 3 ; m = 8-25 mg

23 KS Aplikace RE  sol H m (RE 2 O 3 ) (kJ mol -1 )  sol H m (REAlO 3 ) (kJ mol -1 )  ox H(REAlO 3 ) (kJ mol -1 ) Y-61,7 ± 1,19,24 ± 1,72-23,62 ± 1,83 La-126,0 ± 4,416,64 ± 1,19-63,17 ± 2,52 Nd-89,1 ± 5,715,28 ± 2,88-41,36 ± 3,44 Sm-79,4 ± 4,114,32 ± 2,52-37,55 ± 3,26 Eu-68,4 ± 1,312,79 ± 2,50-30,52 ± 2,60 Gd-72,6 ± 3,412,50 ± 2,40-32,33 ± 2,96 Dy-50,9 ± 1,212,41 ± 1,17-21,39 ± 1,35 Kanke Y. et al.: J. Solid State Chem. 141 (1998)

24 KS Aplikace Kanke Y. et al.: J. Solid State Chem. 141 (1998)

25 KS Závěr  Pokroky v instrumentaci …  Nové postupy Použítí oxidických tavenin pro rozpouštění nitridů nebo sulfidů …  Nové (současné) aplikace Oblast materiálů – nanomateriály (objemové vs. povrchové vlastnosti) Oblast léčiv a jiných farmaceuticky významných látek – charakterizace a identifikace polymorfních forem včetně solvátů (patentování)

26 KS 2007 Literatura

27 KS 2007 Děkuji Vám za pozornost


Stáhnout ppt "Kalorimetrický seminář 2007 Rozpouštěcí kalorimetrie Termodynamické základy, instrumentace, aplikace Jindřich Leitner Ústav inženýrství pevných látek,"

Podobné prezentace


Reklamy Google